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0 引言
隨著電力行業的飛速發展，現有的離散信息管理方式已經不能滿足電力T程項目實施的要求。實現對項目管理要素集成，對項目參與方集成，實現電力企業生產運營的現代化、電力管理的數字化已經迫在眉睫。數字化T程技術的應用是一個企業技術水平的體現，為了適應激烈的市場競爭，內蒙古京寧熱電有限責任公司(以下簡稱京寧熱電)將數字化工程技術的應用作為重要發展目標。
1 三維數字化工程技術
電廠數字化工程技術應用的核心在于將電廠設計、建設、運行全生命周期產生的大量數據進行標準化與數字化管理，解決信息孤島問題，在同一平臺實現各類型數據的集成應用。
以三維模型為數據集成載體的數字化工程技術，在模型中集成工程設備、設施的所有工程信息，通過數據管理平臺將三維模型、圖紙、工程建設施工文檔、調試文檔、運行過程中產生的資產管理及實時運行數據等進行集成化和關聯性管理，從源頭保證工程設備、設施信息數據的有效性和唯一性，實現設計期、建設期工程數據的有效利用，為電廠的運行維護提供精確完整的信息，提高企業信息化管理水平，降低企業運營成本。
2 項目實施
京寧熱電2x350 MW供熱機組工程地下管網建設項目采用PDMS三維模型設計平臺，以圖紙資料(包括設備廠家、設計院、施工單位及相關圖紙資料)為基礎，以現場實際建筑及設備為準，完成了地下管網范圍內的智能化可編輯三維模型的建立；采用WIZ—GIS數據管理平臺，實現了三維模型、工程項目圖紙、項目設備設施工程信息的集成、關聯檢索等功能。
為保證項目能夠有效開展，首先制訂了項目應用流程，主要分為設計提資、數字化三維模型設計、碰撞檢查、數據發布4個主要環節。各參與方指定項目接口人，按照圖1項目流程組織項目開展。
圖1 項目流程
2．1 設計提資
業主根據實施團隊提供的圖紙資料需求清單，結合項目施工進度及設計院出圖情況，向實施團隊提資，由實施團隊確認提資內容與需求清單的一致性，并及時反饋。
2．2 數字化三維模型設計
2．2．1 設計平臺特點
PDMS三維模型設計平臺作為主流的工程布置協同設計平臺，具有以下特點。
(1)采用協同工作模式，所有專業在同一空間下建模，所有模型的數據在同一數據庫中存儲，協同工作方式簡單直觀。利用三維協同設計即時性的特點，各專業建模工程師可實時同步數據和實時查看所有專業的三維布置設計數據。
(2)數字化三維模型可實現工程設備設施的數字化、精細化和可視化，從而使設計數據通過數據管理平臺實現工程信息集成。
(3)三維模型設計平臺在操作的易用性上表現較為突出，特別是在管道等工藝系統的三維布置設計方面。
(4)具有高效率的多專業三維模型碰撞檢查功能，能夠實時發現各專業模型的碰撞問題，提高建模人員的溝通效率，及時糾正設計院施工圖紙中的不足，避免施工過程中因碰撞和干涉導致的返工，提高設計質量，降低建造成本。
2．2．2 三維模型設計內容
京寧熱電地下管網建設項目包括28個主要系統及廠區管井、道路、建筑物外形等，其中28個地下管網系統見表1所示。
2．2．3 三維模型設計質量管理
為達到電廠精細化設計、施工、運維的目標，需確保三維模型在建模過程中的規范化。實施團隊將項目應用需求作為項目規劃的主要依據，進行規范化的項目規劃和管理制度的制訂。
2．2．3．1 項目管理方面
(1)搭建PDMS協同建模平臺，保證整個項目的實施團隊在統一的設計環境中開展工作。
(2)設定以AB坐標為基準的通用坐標系統，保證實施團隊在同一個坐標系下開展三維建模工作，保證后續不同專業的三維模型同步后的一致性。
(3)建設項目級的設計基礎數據庫，針對地下管網建設項目，根據項目設計參考標準等資料，建立包括建筑、結構、工藝等專業的一整套基礎數據庫規范，以適應PDMS三維設計體系的建模機制，為后續全廠三維數字化模型的建立、材料統計以及維修改造奠定應用基礎。
表1 廠區數字化地下管網系統介紹
2．2．3．2 模型管理方面
(1)由于不同專業間相互利用對方模型時所需要的信息深度不同，為了更加有效地使用模型，實施團隊對不同專業的三維模型進行了規范化管理，以便于各專業相互利用時有據可循。
(2)建立包括建筑、工藝、設備的一整套三維模型建模規范，以滿足項目多專業協同設計的需要。
2．3 碰撞檢查
廠區地下管網T藝系統布置錯綜復雜，三維綜合碰撞檢查是實現項目質量控制最有效的手段。京寧熱電在項目開展過程中，陸續檢查出l34項碰撞(典型碰撞如圖2、圖3所示)，根據實施團隊發布的碰撞檢查報告，定期召開項日協調會，及時解決碰撞以及不滿足運維要求的問題，實現現場施工“零碰撞”“零返工”。
為配合施工進度要求，提前開展三維數字化建模，利用PDMS三維數字化模型進行碰撞檢查，及時發現問題，及早與設計院以及現場施工單位進行溝通，糾正設計中的不足，避免施工過程中因碰撞導致返工，進一步提高了工程質量，降低了建造成本。
2．4 數據發布
2．4．1 項目數據發布內容
WIZ—GIS數據管理平臺界面見圖4、實施團隊每周發布項目數據至數據管理平臺，供項目組審核。主要內容包括：
(1)三維模型及工程數據文件；
(2)最新一批的碰撞檢查清單；
(3)碰撞檢查統計總表；
(4)圖紙需求清單；
(5)圖紙接收情況總表。
圖4 數據管理平臺界面
2．4．2 碰撞檢查結果審查
在建設單位、設計院和施工單位間快速共享與三維模型關聯的設計信息和圖紙，快速查找與碰撞關聯的圖紙和文件，通過可視化手段對施工進行指導。
2．4．3 數據關聯檢索
三維設計模型中所有設備、設施的工程信息(見表2)，關聯圖紙、文檔都能夠直觀進行展示，并可以根據工程信息的類別將相同類別的數據進行分類展示，實現對地下管網設備、設施信息與圖紙、工程文檔等數據的關聯檢索。
表2 設備設施主要工程信息
3 應用效果
京寧熱電將數字化T程技術應用于2x350MW供熱機組地下管網建設項目，利用三維模型準確確定地下管網系統的缺陷位置以及周圍其他設施的情況，避免施工時造成不必要的損壞；通過三維模型還可以準確了解管道管材、管徑，為檢修準備下作提供準確的信息，大大縮短了檢修時間。
4 結語
傳統的二維設計手段，各專業設計人員不能有效溝通，且受二維設計空間的局限，提交的施T圖紙在現場施工過程中不可避免地存在著差、漏、錯、碰問題，甚至會對]-期及費用造成較大的影響。二維向三維的數字化變革，使傳統的設計理念發生了徹底改變，設計核心由圖紙轉化為三維模型，實現了二維平面設計向三維立體設計的轉變，由以往的數據、圖紙分離交付轉化為三維圖形和數據一體交付，由通過書面文字傳遞的協作方式轉變為多專業面向同一三維模型、同一平臺的作業方式。隨著數字化三維技術的運用以及相關配套數據的不斷完善，為電廠數字化管理和電力T程設計、施工、管理模式變革提供了技術手段。
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